光电浮筒读数式全数字液体料位计

　　1引言

　　测量工业储液罐的液面高度(液位)，现有的方法虽然很多，但在某些情况下，利用这些方法制成的仪器设备，其性能、价格、可靠性等还不十分令人满意，难以满足人们的需要。

　　目前，人们一般采用以下几种方法和设备来测量液面的高度。比较简单的方法有两种:玻管和浮球。其优点是结构简单、造价低;缺点是精度低、误差大且依赖于人眼的主观判断。

　　利用仪器测量液面的高度，有电容式料位计和磁浮筒液面计等。这两种方法直接测得的是模拟量，虽然使用方便，价格适中，但误差大，重复性、可靠性差。因电容误差大、重复性差、干簧管可靠性低，容易损坏。

　　更高级的测量方法有压力、超声、雷达、磁致伸缩、放射性、光纤编码等，这类方法测量精度比较高，性能较优越，但价格高、技术较复杂，只适宜使用在要求较高和特殊场合，难以普遍应用在一般储液罐中。

　　目前工业上迫切需要一种价格比较低廉，绝对测高精度在Icm左右，重复性、可靠性较高的低档液位测量仪器，用于一般储液罐。对大型储液罐，采用模拟量测量方法是难以全面满足这些要求的，即使能达到这一精度要求，也难以保证它的长期稳定性。

　　采用全数字测量方法可以解决这个困难，因全数字测量方法中没有模拟量，可同时满足精度和可靠性这两方面的要求。全数字测量方法可分为两大类。

　　一类是沿高度按精度间隔安放一个或一组传感元件(如光敏、磁敏、压敏等)，对这些元件进行与高度对应的数字编码，用一个浮在液面上的浮筒或液体本身去启动这些元件工作，输出与液面高度对应的代码。此法虽可行，但高度较高和精度要求较高时，需使用大量传感元件，成本太高，且传感元件太多也会降低可靠性。

　　另一类是对沿高度放置的一把高度尺本身采用某种方法(如穿孔、开透光区、设置反光区、抹涂发光材料、磁性材料等)进行与高度对应的数字编码，利用套在尺上的一个浮筒中的一个或一组传感元件去读取这些代码，此法仅需使用极少量传感元件，可大大降低成本，而且可靠性也可大大增加。本文介绍利用此法制造液位计的一些具体方法。

　　2仪器构造和工作原理

　　光电浮筒读数式全数字液体料位计由光电浮筒液位传感器a和液面高度H显示控制器b组成，两者之间用多芯电缆相连接，使用时，a一般放在储液罐内部，也可放在与储液罐相连通的垂直管内，b放在储液罐外部罐壁上或其它合适位置处，如图1所示。